Способ неразрушающего контроля механических свойств изделий из углеродистых сталей Советский патент 1991 года по МПК G01N27/80 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля механических свойств изделий из углеродистых сталей.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет определения содержания углерода с большей точностью.

На чертеже приведены три зависимости коэрцитивной силы от содержания углерода с учетом температуры отпуска%

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала измеряется коэрцитивная сила Нс любым из известных способов, на

пример в помощью коэрцитиметра. Это необходимо в силу того, что для Нс 14,7 А/см содержание углерода в изделиях меньше 0,78% при любой температуре отпуска в пределах 300-550 С, для ,7 А/см содержание углерода обычно выше 0,78% (и не меньше 0,65%), что обуславливает разные методы измерения температуры отпуска Тотп.

Затем определяется температура отпуска для случая HC 14,7 А/см или ,7 А/см.

Для случая Нсй:14,7 А/см температура отпуска определяется по корреляционной зависимости показаний ВихраЦь

оо

токового датчика, пропорциональных электросопротивлению п и начальной магнитной проницаемости М , от температуры отпуска в диапазоне 300- 600 С. При этом в данном температурном диапазоне р и (Ци слабо зависят от содержания углерода так 9 что изменение содержания углерода в преде- лах 0,4-0,78% влечет незначительное относительное изменение до +3,85 и +2,5% параметров (UnH P соответственно.

В случае контроля вихретоковым преобразователем ферромагнитных сталей его сигнал и определяется как

fjl

Р1

|u7p

где R - радиус преобразователя; f - частота питающего тока; fU0 магнитная проницаемость

вакуума.

По зависимости ft Т, где Т - температура отпуска, определяется Т,

максимальная относительная погрешность которой за счет разброса параметров вихретокового преобразователя при изменении содержания углерода от 0,4 до 0,78% составляет +3%.

Содержание углерода в материале определяется по ранее выявляемым зависимостям его от коэрцитивной силы с учетом температуры отпуска.

Достоинством вихретокового метода является возможность отстройки от помех, достаточно высокая точность, большая скорость контроля, простота.

Способ для ,7 А/см может быть также применен и для контроля качества среднетемпературного отпуск однородно термообработанных по глуби изделий из сталей с содержанием углерода 0,4-0,78%.

Формула изобретения

Необходимым условием применимости

способа является отсутствие сушествен-45 Способ неразрушающего контроля меха- ных (по отношению к глубине проникновения вихревых токов) поверхностных слоев (например, окалины), отличных по структуре и составу от основной массы изделия. Однако при содержании 50 углерода более 0,78% ( А/см) разброс параметра Р за счет вариации содержания углерода становится значи - тельным вследствие чухудшения информативности характеристик jUj, и р . 55

Для случая ,7 А/см (содер- , жание углерода обычно 0,78%) температура отпуска определяется с максимальной погрешностью +3,1% по заранических свойств изделий из углеродистых сталей, заключающийся в том, что измеряют коэрцитивную силу материала изделия, определяют содержание углерода в материале изделия по ранее выявленной зависимости его от коэрцитивной силы и определяют механические свойства изделия по содержанию углерода, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, по результатам измерения коэрцитивной силы материала изделия определяется температура отпуск материала методом вихревых токов для величин

10

15

20

30

35

а не 6440184

нее снятой корреляционной зависимости твердости HRC от температуры отпуска. При этом погрешность измерения твердости очень близка к погрешности ее определения по зависимости от температуры отпуска при разном содержании углерода в пределах 0,65-1,07%.

Содержание углерода в материале определяется по ранее выявленным зависимостям его от коэрцитивной силы с учетом температуры отпуска.

Контроль механических свойств в обоих случаях можно вести любым из известных способов с учетом выявленного содержания углерода.

Способ неразрушающего контроля позволяет контролировать такие механические характеристики как твердость, пределы прочности и текучести, относительное изменение и удлинение, связанные корреляционными зависимостями с температурой отпуска. Контроль осуществляется по заранее снятым графикам, связывающим контролируемое механическое свойство с параметром контроля соответственно определенному содержанию углерода (возможно и по температуре отпуска и коэрцитивной силе).

Применение способа возможно при содержании углерода 0,4-1,07% в контролируемом материале.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить достоверность контроля за счет определения содержания углерода с большей точностью, так как чувствительность Н к изменению содержания углерода в несколько раз выше при измерении после отпуска, чем после закалки. При этом расширяется диапазон контролируемых изделий по углероду до 1,07%.

25

Ю

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля меха

нических свойств изделий из углеродистых сталей, заключающийся в том, что измеряют коэрцитивную силу материала изделия, определяют содержание углерода в материале изделия по ранее выявленной зависимости его от коэрцитивной силы и определяют механические свойства изделия по содержанию углерода, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, по результатам измерения коэрцитивной силы материала изделия определяется температура отпуск материала методом вихревых токов для величин

516440186

Н 14,7 А/см, а для Нс 14,7 А/см - определяется по ранее выявленным за- по величине твердости изделия, а со-висимостям его от коэрцитивной силы

держание углерода в материале изделия с учетом температуры отпуска.

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля механических свойств изделий из углеродистых сталей. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет определения содержания углерода с бопь- шей точностью по коэрцитивной силе и температуре отпуска. Сущность способа заключается в измерении коэрцитивной силы. При ее значении, меньшем 14,7 А/см, температура отпуска определяется по зависимости измеряемого сигнала вихретокового преобразователя, а при значении не менее 14,7 А/см по величине твердости объекта контроля. Содержание углерода в материале определяется по ранее выявленным зависимостям его от коэрцитивной силы г учетом температуры отпуска, о механических свойствах судят по измеренному содержанию углерода. 1 ил. ст И С

Коэрцитивная сила, А/см

19

17

0,20,4 0,6 0,81,0I,:

Содержание углерода,